Τεχνολογία Φυσικού Αερίου FYSIKOY... · Εργ. Μηχανικής των...

Θέτοντας το πλαίσιο για την εδραίωση του ΥΦΑ ως

ναυτιλιακό καύσιµο στην Ανατολική Μεσόγειο

Συνεδριακό & Πολιτιστικό ΚέντροΠανεπιστήµιο Πατρών, 7-12-2018

Τεχνολογία Φυσικού ΑερίουΤεχνολογία Φυσικού Αερίου

Εργ. Μηχανικής των ΡευστώνΤµ. Μηχανολόγων & Αεροναυπηγών Μηχανικών

Πανεπιστήµιο Πατρών

Fluid Mechanics LaboratoryMechanical Engineering & Aeronautics Dept.

University of Patras http://fml.mech.upatras.gr

Τεχνολογία Φυσικού ΑερίουΤεχνολογία Φυσικού Αερίου

∆.-Ε. Π. Μάργαρης, Καθηγητής

Εργ. Μηχανικής των Ρευστών και Εφαρµογών Αυτής

Τµήµα Μηχανολόγων και Αεροναυπηγών Μηχανικών

Πολυτεχνική Σχολή - Πανεπιστήµιο Πατρών

Ενέργεια και Ενεργειακές ΠηγέςΕνέργεια και Ενεργειακές ΠηγέςΕνέργεια και Ενεργειακές ΠηγέςΕνέργεια και Ενεργειακές Πηγές

Εξοικονόµηση Ενέργειας

� ∆ιεθνής ανταγωνισµός� ∆ιεθνοποίηση αγορών

Εξοικονόµηση Ενέργειας

� ∆ιεθνής ανταγωνισµός� ∆ιεθνοποίηση αγορών

Ενεργειακές πηγές

� Στερεά καύσιµα� Υγρά καύσιµα

Ενεργειακές πηγές

� Στερεά καύσιµα� Υγρά καύσιµα





� ∆ιεθνοποίηση αγορών� Κόστος παραγωγής� Σεβασµός περιβάλλον

(φαινόµενο θερµοκηπίου)

� ∆ιεθνοποίηση αγορών� Κόστος παραγωγής� Σεβασµός περιβάλλον

(φαινόµενο θερµοκηπίου)

� Υγρά καύσιµα� Υδάτινο δυναµικό� Ήπιες µορφές� Πυρηνική ενέργεια� Αέρια καύσιµα - Φ.Α.

� Υγρά καύσιµα� Υδάτινο δυναµικό� Ήπιες µορφές� Πυρηνική ενέργεια� Αέρια καύσιµα - Φ.Α.

Υποδοµές και ∆ίκτυαΥποδοµές και ∆ίκτυα

� Αύξηση Ενεργειακής Ζήτησης

� Αύξηση Ενεργειακών Υποδοµών & ∆ικτύων





� Αύξηση Ενεργειακών Υποδοµών & ∆ικτύων

� ∆ιασυνδεδεµένα ∆ιεθνή Ενεργειακά ∆ίκτυα

� ∆ιασυνδεδεµένα Ηλεκτρονικά Συστήµατα

Υποδοµές και ∆ίκτυαΥποδοµές και ∆ίκτυα� Ανάπτυξη υποδοµών Οικονοµική ανάπτυξη� ∆ηµιουργία υποδοµών µε µορφή δικτύων� ∆ιασύνδεση:Τοπική





Εθνική

∆ιεθνική ∆ιηπειρωτική

Παγκόσµια

� Τηλεπικοινωνίες

� Internet

Νέο Εθνικό Νέο Εθνικό





Νέο Εθνικό Νέο Εθνικό Σύστηµα Σύστηµα Μεταφοράς και Μεταφοράς και ∆ιανοµής∆ιανοµήςΦυσικού ΑερίουΦυσικού Αερίου

Τερµατικός Σταθµός Τερµατικός Σταθµός LNG LNG ΡεβυθούσαςΡεβυθούσας





∆εξαµενόπλοιο µεταφοράς LNG





Παγκόσµια διακίνηση LNG





Χρήση Φυσικού ΑερίουΧρήση Φυσικού Αερίου

�� ΒιοµηχανίαΒιοµηχανία

�� Εµπορικός τοµέας Εµπορικός τοµέας

�� ΗλεκτροπαραγωγήΗλεκτροπαραγωγή

�� ΣυµπαραγωγήΣυµπαραγωγή Η/ΘΗ/Θ





�� Οικιακός τοµέαςΟικιακός τοµέας

�� ΑεριοκίνησηΑεριοκίνηση

�� ΣυµπαραγωγήΣυµπαραγωγή Η/ΘΗ/Θ

Χρήσεις Φυσικού ΑερίουΧρήσεις Φυσικού Αερίου

Βιοµηχανία Βιοµηχανία -- ΒιοτεχνίαΒιοτεχνία

�� Εστίες Εστίες -- ΦούρνοιΦούρνοι

�� ΒιοµηχΒιοµηχ. Αλουµινίου. Αλουµινίου

Βιοµηχανία Βιοµηχανία -- ΒιοτεχνίαΒιοτεχνία

�� Εστίες Εστίες -- ΦούρνοιΦούρνοι

�� ΒιοµηχΒιοµηχ. Αλουµινίου. Αλουµινίου

Επαγγελµατική ΧρήσηΕπαγγελµατική Χρήση

�� ΑρτοποιείαΑρτοποιεία

�� ΜαγειρείαΜαγειρεία

Επαγγελµατική ΧρήσηΕπαγγελµατική Χρήση

�� ΑρτοποιείαΑρτοποιεία






�� ΒιοµηχΒιοµηχ. Αλουµινίου. Αλουµινίου�� ΥαλουργίαΥαλουργία--ΚεραµικάΚεραµικά

�� ΥφαντουργίαΥφαντουργία--ΒαφείαΒαφεία

�� ΞηραντήριαΞηραντήρια


�� ΒιοµηχΒιοµηχ. Αλουµινίου. Αλουµινίου�� ΥαλουργίαΥαλουργία--ΚεραµικάΚεραµικά

�� ΥφαντουργίαΥφαντουργία--ΒαφείαΒαφεία

�� ΞηραντήριαΞηραντήρια



�� ΖαχαροπλαστείαΖαχαροπλαστεία

�� ΚρεοπωλείαΚρεοπωλεία

�� ΘερµοκήπιαΘερµοκήπια


�� ΖαχαροπλαστείαΖαχαροπλαστεία

�� ΚρεοπωλείαΚρεοπωλεία

�� ΘερµοκήπιαΘερµοκήπια

Χρήσεις Φυσικού ΑερίουΧρήσεις Φυσικού Αερίου

Οικιακή ΧρήσηΟικιακή Χρήση

�� Θερµό Νερό ΧρήσηςΘερµό Νερό Χρήσης�� Μαγείρεµα Μαγείρεµα

Οικιακή ΧρήσηΟικιακή Χρήση

�� Θερµό Νερό ΧρήσηςΘερµό Νερό Χρήσης�� Μαγείρεµα Μαγείρεµα

ΑεριοκίνησηΑεριοκίνηση

�� ΛεωφορείαΛεωφορεία

�� ΤαξίΤαξί

ΑεριοκίνησηΑεριοκίνηση

�� ΛεωφορείαΛεωφορεία






�� Μαγείρεµα Μαγείρεµα �� ΘέρµανσηΘέρµανση

�� ΨύξηΨύξη

�� ΚλιµατισµόςΚλιµατισµός

�� Άλλες ...Άλλες ...

�� Μαγείρεµα Μαγείρεµα �� ΘέρµανσηΘέρµανση

�� ΨύξηΨύξη

�� ΚλιµατισµόςΚλιµατισµός

�� Άλλες ...Άλλες ...


�� ΦορτηγάΦορτηγά

�� Άλλα ...Άλλα ...


�� ΦορτηγάΦορτηγά

�� Άλλα ...Άλλα ...

Σταθµός τροφοδοσίας LNG





Αγωγός µεταφοράς Φ.Α. (Pipeline)









Εγκατάσταση Σωλήνων

Πολεοδοµική εικόνα περιοχής τροφοδότησης µε φυσικό αέριο και χάραξη του δικτύου

διανοµής µε 14 κόµβους.





Επίλυση του προηγούµενου δικτύου για πίεση τροφοδοσίας 30 mbar





Εγκατάσταση Φυσικού Αερίου





Εφαρµογές Φυσικού Αερίου και ΕξοπλισµόςΕφαρµογές Φυσικού Αερίου και Εξοπλισµός





Επιτοίχιος Λέβητας Ζεστού Νερού Χρήσεως

Φ.Α.

Επιτοίχιο Θερµαντικό Σώµα Φ.Α.

Κουζίνα Φ.Α.

Συστήµατα θέρµανσης µε Φ.Α.Συστήµατα θέρµανσης µε Φ.Α.





Λέβητας Κεντρικής Θέρµανσης Τζάκι καύσης Φυσικού Αερίου





Σύστηµα Θέρµανσηςκαι ΠαραγωγήςΖεστού Νερού





Κλιµατισµός µε Φυσικό Αέριο

Καυστήρες Φυσικού ΑερίουΚαυστήρες Φυσικού Αερίου--ΥγραερίουΥγραερίου

Ισχύς 6.000 – 2.064.000 kcal/h





ΧΡΗΣΕΙΣ

Φ.Α.ΕΛΛΑ-∆Α

ΕΕ-27

ΗΠΑ ΓΑΛ

ΛΙΑ

ΙΤΑ

ΛΙΑ

ΙΣΠΑ

ΝΙΑ

ΡΟΥ

ΜΑ

ΝΙΑ

Αστικός

τοµέας 6,3% 39,5% 35,5% 50% 37,5% 15% 22,5%

Πραγµατική κατανοµή κατανάλωσης Πραγµατική κατανοµή κατανάλωσης Φ.Α. Φ.Α. (στοιχεία 2008)(στοιχεία 2008)





Βιοµηχανία 24,8% 31,5% 35,3% 35% 25,7% 47,2% 49,6%

Ηλεκτρο-παραγωγή 68,1% 28,1% 26,4% 13,3% 35,5% 37,1% 23,7%

Λοιπές

χρήσεις 0,8% 0,9% 2,8% 1,7% 1,3% 0,7% 4,2%

Εφαρµογές Συστηµάτων ΣΗΘΕφαρµογές Συστηµάτων ΣΗΘ

� Εθνικό Σύστηµα Ηλεκτρισµού

� Βιοµηχανικός Τοµέας





� Βιοµηχανικός Τοµέας

� Εµπορικός – Οικιακός Τοµέας

� Αγροτικός Τοµέας

Βαθµός Απόδοσης Συµβατικού Συστήµατος Παροχής Ηλεκτρικής Ενέργειας





∆ιάγραµµα SANKEY για Ηλεκτροπαραγωγή, µε Ανάκτηση Απορριπτόµενης Θερµότητας





Σύστηµα ΣΗΘ κατοικίας

Εισαγωγή Φ.Α. στη ∆υτ. Ελλάδα

Αντικείµενο της µελέτης

� Υπολογισµός συνολικής κατανάλωσης Φ.Α. για χρονικό ορίζοντα δεκαετίας.

� Σχεδιασµός-υπολογισµός κεντρικού αγωγού µεταφοράς και δικτύων διανοµής Φ.Α.

� Εξέταση και ανάλυση στοιχείων αναγκαιότητας





� Εξέταση και ανάλυση στοιχείων αναγκαιότητας συστήµατος ηλεκτροπαραγωγής και καθορισµός τεχνικών χαρακτηριστικών του.

� Υπολογισµός επένδυσης και οικονοµική ανάλυση της βιωσιµότητας.

� Προσδιορισµός της εκποµπής ρύπων, ποσοτικοποίηση περιβαλλοντικού οφέλους.

Κατανάλωση Φ.Α. στη ∆υτ. Ελλάδα

� Νοµός Αχαΐας 190 εκατ. κ.µ.

� Νοµός Ηλείας 105 εκατ. κ.µ.

� Νοµός Αιτ/νίας 126 εκατ. κ.µ.





� Ηλεκτρ/γή (400 MW) 492 εκατ. κ.µ.

� Συνολικά: 900 εκατ. κ.µ.





∆ίκτυο Μεταφοράς ∆ίκτυο Μεταφοράς Φυσικού ΑερίουΦυσικού Αερίουστη ∆υτική Ελλάδαστη ∆υτική Ελλάδα





∆ίκτυο ∆ιανοµής∆ίκτυο ∆ιανοµήςΦυσικού Αερίου Φυσικού Αερίου στην πόλη του στην πόλη του ΑγρινίουΑγρινίου

Αποτέλεσµα οικονοµικής ανάλυσης

� Με Μονάδα Ηλεκτροπαραγωγής: Ιδεώδης περίπτωση µε ΣΗΘΑπόσβεση: 3-8 χρόνια ανάλογα µε επιδότηση

� Χωρίς Μονάδα ΗλεκτροπαραγωγήςΑπόσβεση: 17-20 χρόνια ανάλογα µε επιδότηση

ΑΛΛΑ:





ΑΛΛΑ:� Οικονοµικό Όφελος Καταναλωτών� -60% Λογαριασµός ηλεκτρ. ενέργειας νοικοκυριών� -30% Πετρέλαιο θέρµανσης� -5 έως 35% για Επαγγ.-Βιοτεχ.-Βιοµηχ. Χρήση

� Τοπική Ανάπτυξη και Κοινωνικό Όφελος από βελτίωση ποιότητας ζωής και περιβάλλοντος

Περιβαλλοντικές επιπτώσεις χρήσης Φυσικού Αερίου

Το Φυσικό Αέριο είναι «καθαρό» αλλά όχι

περιβαλλοντικά «αθώο» καύσιµο.

Μείωση ρύπανσης µε αντικατάσταση στερεών

και υγρών καυσίµων µε Φυσικό Αέριο.





και υγρών καυσίµων µε Φυσικό Αέριο.

Άµεσες πηγές ρύπανσης λόγω της καύσης του

Φυσικού Αερίου ως µίγµα υδρογονανθράκων.

Έµµεσες πηγές ρύπανσης λόγω διαρροών σε

αγωγούς µεταφοράς και δίκτυα διανοµής.

Ασφάλεια συστηµάτων Φ.Α.

Όρια επικινδυνότητας διαρροών αερίων καυσίµων

Όριο έναυσης% κ. ό.

Όριο έκρηξης% κ. ό.

ΑυτανάφλεξηοC

Προπάνιο 2,1 9,5 470





Υγραέρια: Βαρύτερα του αέρα → συγκέντρωση

σε υπόγειους και κλειστούς χώρους

Φυσικό Αέριο: Ελαφρύτερο του αέρα →

διαφυγή στην ατµόσφαιρα

Βουτάνιο 1,8 8,5 460

Φυσικό Αέριο 5 14 640

Παραγόµενοι ρύποι από καύση Φ.Α.

Οξείδια του άνθρακα: ∆ηµιουργία φαινοµένου του θερµοκηπίου

Μείωση παραγωγής CO2 κατά 43% από άνθρακα και 30% από πετρέλαιο.

Συµµετοχή στην παγκόσµια κατανάλωση καυσίµων κατά 22,5%





Συµµετοχή στην παγκόσµια κατανάλωση καυσίµων κατά 22,5% ενώ στην εκποµπή CO2 κατά 16%.

Οξείδια του Θείου SΟx: ∆ηµιουργία όξινης βροχής

Περιεκτικότητα Θείου στο Φ.Α. 5 – 10 mg/m3 (ίχνη)

Εκποµπή SΟ2 2 mg/m3 ή 130 φορές λιγότερο από την καύση πετρελαίου.

Παραγόµενοι ρύποι από καύση Φ.Α.(συνέχεια)

Οξείδια του Αζώτου NOx : ∆ηµιουργία

φωτοχηµικού νέφους

Μείωση εκποµπών κατά 33% από πετρέλαιο θέρµανσης

Αιωρούµενα σωµατίδια: ∆ηµιουργία αιθάλης





Αιωρούµενα σωµατίδια: ∆ηµιουργία αιθάλης

Αµελητέα περιεκτικότητα στο Φ.Α.

Παράγονται λόγω κακής ρύθµισης καυστήρων

Άκαυστοι υδρογονάνθρακεςΠαράγωγα ατελούς καύσης

Συµβολή στο φαινόµενο θερµοκηπίου

Περιβαλλοντικό όφελος από χρήσητου Φ.Α. για το Νοµό Αχαΐας

100

1000

10000Ρύποι

[tn/a

]ΦΥΣΙΚΟ ΑΕΡΙΟ ΠΕΤΡΕΛΑΙΟ





1

10

CO HC SΟx Σωµατίδια ΝΟx

Ρύποι

Σύγκριση ρύπων (σε τόνους ανά έτος) για Νοµό Αχαΐας από αντικατάσταση του πετρελαίου µε φυσικό αέριο, για την παραγωγή ίσων ποσών ενέργειας.

Περιβαλλοντικό όφελος από χρήσητου Φ.Α. για το Νοµό Ηλείας

100

1000Ρύποι [

tn/a

]

ΦΥΣΙΚΟ ΑΕΡΙΟ ΠΕΤΡΕΛΑΙΟ





1

10


Ρύποι

Σύγκριση ρύπων (σε τόνους ανά έτος) για το Νοµό Ηλείας µε αντικατάσταση του πετρελαίου µε φυσικό αέριο, για την παραγωγή ίσων ποσών ενέργειας.

Περιβαλλοντικό όφελος µε χρήσηΦ.Α. για το Νοµό Αιτωλοακαρνανίας

100

1000

10000Ρύποι [

tn/a

]

ΦΥΣΙΚΟ ΑΕΡΙΟ ΠΕΤΡΕΛΑΙΟ





1

10

100


Ρύποι [

tn/a

]

Σύγκριση ρύπων (σε τόνους ανά έτος) για το Νοµό Αιτωλοακαρνανίας µε την αντικατάσταση του πετρελαίου µε φυσικό αέριο, για την παραγωγή ίσων ποσών ενέργειας.

Απορρύπανση µε χρήσηΑπορρύπανση µε χρήση Φ.Α.Φ.Α.

Περιβαλλοντικό όφελος στην Πάτρα Περιβαλλοντικό όφελος στην Πάτρα µόνο από αντικατάσταση µόνο από αντικατάσταση πετρελαίου θέρµανσηςπετρελαίου θέρµανσης





�� ΣωµατίδιαΣωµατίδια 7 t/a7 t/a HCHC 7 t/a7 t/a

�� SO2SO2 700 t/a700 t/a COCO 30 t/a30 t/a

ΕπιθυµητόΕπιθυµητό





ΕπιθυµητόΕπιθυµητόΝέο Εθνικό Νέο Εθνικό Σύστηµα Σύστηµα Μεταφοράς και Μεταφοράς και ∆ιανοµής∆ιανοµήςΦυσικού ΑερίουΦυσικού Αερίου

Τεχνολογία Φυσικού Αερίου FYSIKOY... · Εργ. Μηχανικής των...

Documents

Transcript of Τεχνολογία Φυσικού Αερίου FYSIKOY... · Εργ. Μηχανικής των...